Na2S2O3是重要的工业原料,课外小组以SO2为原料制取Na2S2O3的实验步骤如下:
I. 配制混合溶液
将Na2S和Na2CO3按2:1的物质的量之比混合,加入一定量的水,形成溶液。
II.预热、充分反应
将该溶液注入敞口反应釜中,加热反应釜一段时间,向反应釜中缓慢通入SO2至稍过量。
III.蒸发浓缩、冷却结晶
反应结束后加热浓缩溶液,冷却至30℃以下,析出大量Na2S2O3 • 5H2O。
IV.过滤、循环反应
滤出Na2S2O3 • 5H2O,烘干脱去结晶水,母液循环利用。
回答下列问题:
(1)步骤II预热时温度不宜过高,应将温度控制在50℃左右,其主要目的是____________。
(2)步骤II充分反应时的化学方程式为_______________________。
(3)步骤IV中的母液循环利用,其目的是在节约成本、减少污染的同时,提高________。
(4)为测定所得Na2S2O3产品的纯度,称取w g烘干后的Na2S2O3产品,先用适量蒸馏水溶解,再用a mol • L-1碘的标准溶液滴定(2S2O32-+I2=2I-+S4O62-,且不考虑杂质与碘反应),以淀粉溶液作指示剂,滴定至终点时的现象为_________________。
若消耗碘的标准溶液的体积为b mL,则所得产品的纯度为_______________。
高三化学实验题中等难度题
Na2S2O3是重要的工业原料,课外小组以SO2为原料制取Na2S2O3的实验步骤如下:
I. 配制混合溶液
将Na2S和Na2CO3按2:1的物质的量之比混合,加入一定量的水,形成溶液。
II.预热、充分反应
将该溶液注入敞口反应釜中,加热反应釜一段时间,向反应釜中缓慢通入SO2至稍过量。
III.蒸发浓缩、冷却结晶
反应结束后加热浓缩溶液,冷却至30℃以下,析出大量Na2S2O3 • 5H2O。
IV.过滤、循环反应
滤出Na2S2O3 • 5H2O,烘干脱去结晶水,母液循环利用。
回答下列问题:
(1)步骤II预热时温度不宜过高,应将温度控制在50℃左右,其主要目的是____________。
(2)步骤II充分反应时的化学方程式为_______________________。
(3)步骤IV中的母液循环利用,其目的是在节约成本、减少污染的同时,提高________。
(4)为测定所得Na2S2O3产品的纯度,称取w g烘干后的Na2S2O3产品,先用适量蒸馏水溶解,再用a mol • L-1碘的标准溶液滴定(2S2O32-+I2=2I-+S4O62-,且不考虑杂质与碘反应),以淀粉溶液作指示剂,滴定至终点时的现象为_________________。
若消耗碘的标准溶液的体积为b mL,则所得产品的纯度为_______________。
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Na2S2O3是重要的工业原料,课外小组以SO2为原料制取Na2S2O3的实验步骤如下:
I. 配制混合溶液
将Na2S和Na2CO3按2:1的物质的量之比混合,加入一定量的水,形成溶液。
II.预热、充分反应
将该溶液注入敞口反应釜中,加热反应釜一段时间,向反应釜中缓慢通入SO2至稍过量。
III.蒸发浓缩、冷却结晶
反应结束后加热浓缩溶液,冷却至30℃以下,析出大量Na2S2O3 • 5H2O。
IV.过滤、循环反应
滤出Na2S2O3 • 5H2O,烘干脱去结晶水,母液循环利用。
回答下列问题:
(1)步骤II预热时温度不宜过高,应将温度控制在50℃左右,其主要目的是____________。
(2)步骤II充分反应时的化学方程式为_______________________。
(3)步骤IV中的母液循环利用,其目的是在节约成本、减少污染的同时,提高________。
(4)为测定所得Na2S2O3产品的纯度,称取w g烘干后的Na2S2O3产品,先用适量蒸馏水溶解,再用a mol • L-1碘的标准溶液滴定(2S2O32-+I2=2I-+S4O62-,且不考虑杂质与碘反应),以淀粉溶液作指示剂,滴定至终点时的现象为_________________。
若消耗碘的标准溶液的体积为b mL,则所得产品的纯度为_______________。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3 ·5H2O,某小组同学用如下装置(略去部分夹持仪器,气密性已检验)模拟生产过程。实验步骤是:先向C中烧瓶加入Na2S和Na2SO3混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓H2SO4;待Na2S和Na2SO3完全消耗后,过滤C中混合物,滤液经结晶即得到产品。
已知:i.烧瓶C中发生反应如下:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)===Na2SO3(aq)+H2S(aq) (a)
2H2S(aq)+SO2(g)===3S(s)+2H2O(l)(b)
S(s)+Na2SO3(aq) Na2S2O3(aq) (c)
ii.BaS2O3易溶于水。
(1)E中的试剂是__________。
(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为__________。
(3)已知反应(c)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是__________。
(4)产品中常含有Na2SO3和Na2SO4。该小组设计了以下实验方案进行检验。
步骤 | 实验操作 | 实验现象 |
Ⅰ | 取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液 | 有白色沉淀生成 |
Ⅱ | 过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,向沉淀中加入足量__________ | 沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生 |
①步骤Ⅱ中加入的试剂可以是__________(填序号)。
A.稀硫酸 B.稀盐酸 C.稀硝酸 D.氢氧化钠溶液
②步骤Ⅱ设计过滤操作的目的是(用化学方程式简要文字表述)__________。
(5)为减少装置C中生成的Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对原实验步骤进行了改进,改进后的操作是__________。
(6)Na2S2O3常用作脱氯剂。Na2S2O3溶液与Cl2反应的离子方程式为__________。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
某实验小组将SO2通入Na2S和Na2SO3的混合溶液中制备硫代硫酸钠(Na2S2O3)。其装置如下图所示(省略夹持装置),下列说法错误的是
A. 装置②的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体可以是饱和NaHSO3溶液
B. 为提高产品纯度,使烧瓶中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则
C. 装置④的作用是吸收尾气,同时防止倒吸
D. 装置①也可用于高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气
高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
某实验小组将SO2通入Na2S和Na2SO3的混合溶液中制备硫代硫酸钠(Na2S2O3)。其装置如下图所示(省略夹持装置),下列说法错误的是
A. 装置②的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体可以是饱和NaHSO3溶液
B. 为提高产品纯度,使烧瓶中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则
C. 装置④的作用是吸收尾气,同时防止倒吸
D. 装置①也可用于高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气
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某实验小组将SO2通入Na2S和Na2SO3的混合溶液中制备硫代硫酸钠(Na2S2O3)。其装置如下图所示(省略夹持装置),下列说法错误的是
A. 装置②的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体可以是饱和NaHSO3溶液
B. 为提高产品纯度,使烧瓶中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则
C. 装置④的作用是吸收尾气,同时防止倒吸
D. 装置①也可用于高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气
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硫代硫酸钠(Na2S2O3)是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定,在酸性条件下易分解,在空气中易被氧化。某化学兴趣小组通过如图装置(省略夹持装置)制备Na2S2O3。
(1)实验开始的步骤,组装好仪器,____________,按图示加入试剂,关闭K1打开K2,先向C中烧瓶加入Na2S和 Na2CO3混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓H2SO4。
(2)C中的烧瓶发生如下反应:2Na2S+ Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2,反应开始后,C中先有浑浊产生,后又变澄清,此浑浊物是________;为了保证Na2S2O3的产量,实验中通入C的SO2不能过量,用离子方程式表示其原因_________。
(3)该实验制得的产品中含有NaSO4杂质,为减少装置C中生成Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对实验开始的步骤进行了改进,改进后的操作是__________。
(4)B装置可以起到安全瓶,防止倒吸的作用,另外在实验结束后拆除装置时还可以防止污染空气,具体操作方法是____________。
(5)制取Na2S2O3的另一种方法是直接将硫粉和亚硫酸钠,数混合共热制取。为探究制取硫代硫酸钠最佳条件,设计如下对比实验(每次实验时亚硫酸钠质量均为63g,反应时间为30min):
实验序号 | 溶液pH | 亚硫酸钠与水的质量比 | 反应温度 | 硫粉质量 | 亚硫酸钠转化率 |
1 | 10 | 1.5:1 | 100℃ | 18 | 80.7% |
2 | 10 | 1.1:1 | 100℃ | 18 | 94.6% |
①实验1、2的目的是探究_________对亚硫酸钠转化率的影响;
②若要完成上表中列出的各项条件对亚硫酸钠转化率的影响探究,除实验1、2外,至少还需进行____次对比实验;
③实验表明:亚硫酸钠转化率不受硫粉质量多少的影响.原因为___________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
硫代硫酸钠(Na2S2O3)是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定,在酸性条件下易分解,在空气中易被氧化。某化学兴趣小组通过如图装置(省略夹持装置)制备Na2S2O3。
(1)实验开始的步骤,组装好仪器,____________,按图示加入试剂,关闭K1打开K2,先向C中烧瓶加入Na2S和 Na2CO3混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓H2SO4。
(2)C中的烧瓶发生如下反应:2Na2S+ Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2,反应开始后,C中先有浑浊产生,后又变澄清,此浑浊物是________;为了保证Na2S2O3的产量,实验中通入C的SO2不能过量,用离子方程式表示其原因_________。
(3)该实验制得的产品中含有Na2SO4杂质,为减少装置C中生成Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对实验开始的步骤进行了改进,改进后的操作是__________。
(4)B装置可以起到安全瓶,防止倒吸的作用,另外在实验结束后拆除装置时还可以防止污染空气,具体操作方法是____________。
(5)制取Na2S2O3的另一种方法是直接将硫粉和亚硫酸钠,数混合共热制取。为探究制取硫代硫酸钠最佳条件,设计如下对比实验(每次实验时亚硫酸钠质量均为63g,反应时间为30min):
实验序号 | 溶液pH | 亚硫酸钠与水的质量比 | 反应温度 | 硫粉质量 | 亚硫酸钠转化率 |
1 | 10 | 1.5:1 | 100℃ | 18 | 80.7% |
2 | 10 | 1.1:1 | 100℃ | 18 | 94.6% |
①实验1、2的目的是探究_________对亚硫酸钠转化率的影响;
②若要完成上表中列出的各项条件对亚硫酸钠转化率的影响探究,除实验1、2外,至少还需进行____次对比实验;
③实验表明:亚硫酸钠转化率不受硫粉质量多少的影响.原因为___________。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
硫代硫酸钠(Na2S2O3)是重要的化工原料,可用作分析试剂及鞣革的还原剂,易溶于水,受热、遇酸易分解。Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3·5H2O,某化学兴趣小组在实验室中用如图所示装置(加热装置及部分夹持装置已略去)模拟其生产过程并探究其化学性质。
烧瓶C中发生如下反应:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)=Na2SO3(aq)+H2S(aq) ①
2H2S(aq)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l) ②
S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq) ③
Ⅰ.制备Na2S2O3·5H2O
(1)加入药品之前须进行的操作是_________;装置D的作用是______________;装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的试剂最好选用________(填字母)。
A.蒸馏水 B.饱和Na2SO3溶液
C.饱和NaHSO3溶液 D.饱和NaHCO3溶液
(2)为保证硫代硫酸钠的产量,实验中产生的SO2不能过量,原因是_________;所制得的粗产品可以通过________方法进一步提纯得到纯Na2S2O3·5H2O。
Ⅱ.测定产品纯度
准确称取w g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.10 mol·L-1I2的标准溶液滴定。反应原理为2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。
(3)滴定至终点时的现象:______________。滴定起始和终点时I2的标准溶液液面位置如图所示,则消耗I2的标准溶液的体积为________mL。产品的纯度为________(设Na2S2O3·5H2O的相对分子质量为M,列出用M、w表示的表达式)。
Ⅲ.探究Na2S2O3的部分化学性质
(4)(提出假设)
假设一:Na2S2O3与Na2SO4的结构相似,化学性质也应该相似,因此,室温时Na2S2O3溶液的pH=7。
假设二:从S的化合价推测Na2S2O3具有较强的还原性。
(验证假设) 配制适量Na2S2O3溶液,进行如下实验,请将实验补充完整。
实验操作 | 实验结论 或现象 | 现象解释(用离子 方程式表示) | |
假设一 | ________ | 溶液pH=8 | ________ |
假设二 | 向溴水中 滴入适量 Na2S2O3 溶液 | 溴水褪色 | ________ |
实验结论:________________________________________。
Ⅳ.Na2S2O3的应用
(5)Na2S2O3的商品名为“海波”,俗称“大苏打”,化学上常用于滴定实验。为测定某K2Cr2O7溶液的浓度,研究小组的同学准确量取10.00 mL K2Cr2O7溶液于锥形瓶中,加入过量KI固体和适量稀H2SO4,滴加几滴指示剂,用0.10 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,进行3次平行实验后,测得平均消耗Na2S2O3溶液的体积为30.00 mL,则c(K2Cr2O7)=________mol·L-1。(已知:Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O,2S2O32-+I2=S4O62-+2I-)
Ⅴ.探究与反思
(6)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,该小组设计了以下实验方案,请将实验方案补充完整。
取适量产品配成稀溶液,___________________(所需试剂从BaCl2溶液、稀HNO3、稀H2SO4、稀盐酸、蒸馏水中选择)。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
由硫和亚硫酸钠共热可制备硫代硫酸钠(Na2S2O3),Na2S2O3是重要的化工料,易溶于水,在酸性溶液中发生如下反应:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O),并测定产品的纯度。装置如下(已略去加热装置):
(1)D是尾气处理装置,盛放的溶液可以是__________。
a.酸性高锰酸钾溶液 b.NaOH溶液 c.饱和NaHSO3溶液
(2)C中发生的化学反应有:__________、2Na2S+3SO2=2Na2SO3+3S↓、__________。
(3)经过系列操作,该小组同学从C中制得了Na2S2O3·5H2O,此晶体中可能混有Na2SO3和Na2SO4杂质。接下来,他们做实验证明了则两种杂质的存在,请完成操作:取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,__________,沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生(已知Ba2+与S2O32-不生成沉淀)。
(4)该组同学经讨论认为:先向A中滴加70%的H2SO4,产生的气体将装置中的空气排尽后,再向C加入Na2S和Na2CO3混合溶液,可减少装置C中生成的Na2SO4的量,画出改进后的C装置。___________
(5)测定Na2S2O3·5H2O的纯度:称取Wg产品,用适量蒸馏水溶解,滴加少量淀粉溶液,用0.1000mol·L-1碘的标准溶液滴定,反应原理为2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。
①判断反应达到滴定至终点的标志是:______________________________。
②滴定起始和终点的液面位置如图,则产品的纯度为(Na2S2O·5H2O的摩尔质量为Mg·mol-1)____________________。
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